JP2014140908A

JP2014140908A - クリップ装着装置

Info

Publication number: JP2014140908A
Application number: JP2013009242A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Shibusawa; 澤哲夫澁; Kenshiro Izawa; 澤健司朗伊; Kenta TASAKA; 阪賢太田
Original assignee: Iwata Bolt Co Ltd
Current assignee: Iwata Bolt Co Ltd
Priority date: 2013-01-22
Filing date: 2013-01-22
Publication date: 2014-08-07

Abstract

【課題】一般工具が使用できない自動車底部の狭小部で、作業者の負担を軽減し、クリップをボルト部材（例えばスタッドボルト）に取付ける作業を迅速且つ性格に実施できるクリップ取付け工具を提供する。
【解決手段】クリップ装着装置は、ボルト部材（２）との間で被締め付け部材（１）を締め付けるためのクリップ部材（３）をボルト部材に装着するクリップ装着装置であって、前端側にクリップを保持する保持部（１１）が設けられた軸部材（１２）と、クリップ部材をボルト部材に装着するための軸力を後端側から前端側へ向かって保持部に付加し、軸力がクリップ部材がボルト部材に装着するのに要する大きさである所定値に達するまでは軸部材を回転変位させることがなく、軸力が所定値（Ｆ）に達すると軸部材を所定回転方向に回転変位させる変位駆動手段（１３）と備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本願発明は、ボルト部材との間で被締め付け部材を締め付けるためのクリップ部材をボルト部材に装着するクリップ装着装置に係り、特に、クリップ部材をボルト部材の雄ねじに装着するクリップ装着装置に関する。

被締め付け部材をボルト部材を用いて締め付ける場合に、ナットを回転させて締め付けるのではなく、クリップ部材を用いクリップ部材をボルト部材に対しナットのように回転させることなく容易にボルト部材の雄ねじに装着することが知られている。

これらのクリップ部材を用いることは、一般工具が使用し難い自動車の底部の狭小部作業空間における作業等において、特に有効である。

特開２００７−１５５００４号

従来は、クリップ部材をボルト部材の雄ねじに装着するための専用的な治具が存在しなかった。このため、ナット等を保持するための汎用治具を転用し、これらの治具にクリップ部材を保持し作業者が単純にボルト部材に押し付けて装着していた。

また、従来は、クリップ部材をボルト部材の雄ねじに装着することを円滑に行うために、押し付け動作に加えて回転動作を付加しようとしても、押し付け動作と回転動作を円滑に連動することができないという問題があった。

このために、クリップ部材をボルト部材の雄ねじに装着する作業において作業者の熟練に依存するために、クリップ部材がボルト部材の雄ねじに装着される場合の締め付け程度にバラツキがあり、締め付けの品質に問題があった。

そして、一般工具が使用できない例えば自動車底部の狭小部で作業者の負担を軽減し、クリップ部材を例えばスタッドボルト等のボルト部材に取付ける作業を迅速且つ正確に実施できるクリップ装着装置の提供が望まれていた。

そこで、本件発明の目的は、上記従来技術の問題を解消し、クリップ部材をボルト部材に簡易に確実に装着することを可能にするクリップ装着装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本件発明に係るクリップ装着装置は、ボルト部材との間で被締め付け部材を締め付けるためのクリップ部材を前記ボルト部材に装着するクリップ装着装置であって、前端側に前記クリップ部材を保持する保持部が設けられた軸部材と、前記クリップ部材を前記ボルト部材に装着するための軸方向力である軸力を後端側から前記前端側へ向かって前記保持部に付加し、前記軸力が前記クリップ部材が前記ボルト部材に装着するのに要する大きさである所定値に達するまでは前記軸部材を回転変位させることがなく、前記軸力が前記所定値に達すると前記軸部材を所定回転方向に所定角度だけ回転変位させる変位駆動手段と備えることを特徴とする。

また、前記変位駆動手段は、前記前端側から前記後端側へ向かって前記所定回転方向に螺旋状に形成された螺旋溝を有する螺旋部材と、前記軸部材と前記螺旋部材とを収容するケース部と、前記ケース部の周壁を貫通して前記軸部材の周面に形成された窪み部に先端部が到り、前記軸力が前記所定値に達するまでは前記先端部が前記窪み部から抜けないように形成されたプランジャピンと、前記軸力が前記所定値に達した後に、前記軸部材を前記回転変位させるように前記螺旋溝内を移動可能な案内ピンとを備えることを特徴とする。

また、前記所定角度は、前記螺旋溝の螺旋角度によって設定されることを特徴とする。

また、前記所定値の大きさは、前記プランジャピンを前記ケース部の前記周壁面に対して進退させることにより前記先端部が前記窪み部に係合する度合を調節することにより設定可能であることを特徴とする。

また、前記変位駆動手段は、前記軸部材が前記ケース部に対して前記所定回転方向のみに回転するように前記軸部材に取り付けられた第１ワンウエイクラッチと、前記螺旋部材が前記ケース部に対して前記所定回転方向のみに回転するようにする第２ワンウエイクラッチとを備えることを特徴とする。

また、前記案内ピンは、前記軸部材に取り付けられていることを特徴とする。

また、前記変位駆動手段は、前記軸部材の後端と前記螺旋部材との間で伸縮されるバネ部材を備え、前記バネ部材は、前記軸力が前記所定値に達したのち前記案内ピンが前記螺旋部材の前記螺旋溝の後端部に達するまで圧縮可能であることを特徴とする。

また、前記バネ部材は、前記軸力が付加される前に予め予備的に圧縮されていることを特徴とする。

本願発明の構成によれば、軸部材に所定値の軸力を付加して軸変位させその後に所定回転方向に回転変位をさせることができるので、保持部に保持したクリップ部材をボルト部材に簡易に確実に装着することが可能になる。

本願発明のクリップ装着装置の一実施形態を示す図。図１に対応する組立分解図。図１に対応する断面図。本願発明のクリップ装着装置の他の実施形態を示す図。クリップ装着装置に適用するクリップ部材の一例を示す図。図５のＡ−Ａから見た断面図で、ボルト部材との間で被締め付け部材を締め付けるためのクリップ部材を示す。

以下に図面を参照し、本件発明に係るクリップ装着装置の実施形態について説明する。

まず、図５及び図６を参照して、本件発明に係るクリップ装着装置に適用されるクリップ部材について説明する。図５にクリップ装着装置に適用するクリップ部材３の一例を示す。図６に、ボルト部材２の雄ねじ２ａとクリップ部材３とによって被締め付け部材１を締め付けるためのクリップ部材を示す。

クリップ部材３は、環状基部５と、被締め付け部材１の裏面１ａ側に傾斜して伸びる脚部６と、環状基部５の内周縁から内方に傾斜して伸びる係合部材７と、脚部６に設けられた受圧部８とを備えている。係合部材７にはボルト部材２の軸部が挿通自在に中心部に挿通孔４が形成されている。係合部材７は、ボルト部材２の雄ねじ２ａに係合自在に形成されている。

次に、図１乃至図３を参照して、本件発明に係るクリップ装着装置の実施形態について説明する。
まず、本願発明の発明者は、クリップ部材３をボルト部材２の雄ねじ２ａに安定して確実に装着できるためには、クリップ装着装置はクリップ部材３に対し次のように外力を付加する必要があるという知見に到ったのであり、本件発明に係るクリップ装着装置はこの知見に基づくものである。

すなわち、クリップ部材３をボルト部材２の雄ねじ２ａに安定して確実に装着できるためには、脚部６に設けられた受圧部８が被締め付け部材１の裏面１ａ側に当接するように十分の大きさの軸方向の外力すなわち所定値の軸力を加え、さらにその後に、所定回転方向に回転変位を加えることが必要であるのである。

クリップ装着装置は、ボルト部材２との間で被締め付け部材１を締め付けるためのクリップ部材３をボルト部材２の雄ねじ２ａに装着するための装置である。このために、まず所定値の軸力を付加して軸方向の変位である軸変位をさせ、その後に軸方向の回りに回転変位を付加するものである。

ここで、本願発明における軸変位と回転変位との間の関係は、いわゆる電動ねじ回し等における場合における軸変位と回転変位との間の関係とは異なるのである。すなわち、電動ねじ回し等における場合においては、軸変位と回転変位との間では、主なる変位動作は回転変位であるのに対し、本願発明においては、クリップ部材３を雄ねじ２ａに対し軸方向に軸変位させるのが主動作であるのであり、クリップ部材３の回転変位はより適正にクリップ部材３を雄ねじ２ａに装着するための最終的な仕上げ的な変位動作であるのである。

クリップ装着装置には、クリップ装着装置の前端にクリップ部材３を保持する保持部１１が設けられた軸部材１２と、変位駆動手段１３を備えている。変位駆動手段１３は、クリップ部材３を雄ねじ２ａに装着するための軸力を後端側から前端側へ向かって保持部１１に付加し、軸力がクリップ部材３が雄ねじ２ａに装着するのに要する大きさである所定値Ｆに達するまでは軸部材１２を回転変位させることがなく、軸力が所定値Ｆに達すると軸部材１２を所定回転方向に回転変位させる。なお、所定回転方向としては、ここでは通常の雄ねじ２ａに適用するために例えば右ねじ方向あるいは時計方向に回転変位を想定するが、これに限らず左ねじの回転方向であってもよい。

変位駆動手段１３は、前端側から後端側へ向かって所定回転方向に螺旋状に形成された螺旋溝１８ａを有する螺旋部材１８と、軸部材１２と螺旋部材１８とを収容するケース部２０と、ケース部２０の周壁を貫通して軸部材１２の周面に形成された窪み部１２ａに先端部１７ｂが到り、軸力が所定値Ｆに達するまでは先端部１７ｂが窪み部１２ｄから抜けないように形成されたプランジャピン１７と、軸力が所定値Ｆに達した後に、軸部材１２を所定角度θだけ回転変位させるように螺旋溝内１８ａを移動可能な案内ピン１８とを備えている。

所定角度θは、螺旋溝１８ａの螺旋角度すなわち、螺旋溝１８ａの軸線とのねじれ角度によって設定される。所定角度θの大きさは、クリップ部材３に軸変位を加えた後にどの程度の回転変位を加えるのがよいのかは、クリップ部材３の形状や材質等によって依存するものであり、所定角度θは図１等で示すように例えば１８０度である。

所定値Ｆの大きさは、プランジャピン１７をケース部２０の周壁面に対して小バネ材１７ａを介して進退させることにより先端部１７ｂが窪み部１２ｄに係合する度合を調節することにより設定可能である。所定値Ｆの大きさは、クリップ部材３の形状や材質等によって依存するものであり、例えば変形し難いばね性を有したり雄ねじ２ａとの係合度合が大きいクリップ部材３に対しては軸力を大きく設定する必要があるのであり、適正な所定値Ｆをプランジャピン１７の進退によって設定することが可能である。

変位駆動手段１３は、軸部材１２がケース部２０に対して所定回転方向のみに回転するように軸部材１２に取り付けられた第１ワンウエイクラッチ１５と、螺旋部材１８がケース部２０に対して所定回転方向のみに回転するように例えば螺旋部材１８に取り付けられた第２ワンウエイクラッチ１６とを備えている。

第１ワンウエイクラッチ１５のクラッチピン１５ａはケース部２０の内周面に当接しており、軸部材１２に回転しないように取り付けられた第１ワンウエイクラッチ１５がケース部２０に対して所定回転方向には回転するが反対方向には回転しないようになっている。同様にして、第２ワンウエイクラッチ１６のクラッチピン１６ａがケース部２０の内周面に当接しており、螺旋部材１８に回転しないように取り付けられた第２ワンウエイクラッチ１６がケース部２０に対して所定回転方向には回転するが反対方向には回転しないようになっている。

第１ワンウエイクラッチ１５と第２ワンウエイクラッチ１６の作用によって、保持部１１に軸変位と回転変位を加えた後に、軸部材１２はケース部２０に対して所定方向と反対方向に回転して元の回転位置に戻ることはない。

変位駆動手段１３は、軸部材１２の後端と螺旋部材１８との間で伸縮されるバネ部材１９を備えている。バネ部材１９は、前端側が軸部材１２の後端に当接し、後端側は螺旋部材１８の内部の後端側の端部に当接している。バネ部材１９は、軸部材１２の後端と螺旋部材１８の内部の後端側の端部との間で予め予備的に圧縮されている。

作業者は、保持部１１をクリップ部材３に当接してケース部２０の後端部をクリップ部材３に向かって押し付け、保持部１１に軸力を付加する。軸力が前記所定値Ｆに達するとプランジャピン１７はその小バネ材１７ａの押し付け力に打ち勝ち軸部材１２のケース部２０に対する係合状態が解除される。

軸部材１２のケース部２０に対する係合状態が解除されることによって作業者が付加する軸力の大きさは前記所定値Ｆよりは小さくなるが、作業者は軸力を付加した状態にあるのでバネ部材１９はさらに圧縮される。

ここで、バネ部材１９は軸部材１２の後端と螺旋部材１８の内部の後端側の端部との間で予め予備的に圧縮されていることによって、作業者は、軸力の大きさが前記所定値Ｆから急激に減少するのではなく、予備的圧縮力を感じながら軸力を付加することになる。

バネ部材１９はさらに圧縮されるとともに案内ピン１４が螺旋溝１８ａ内を前端部から後端部に向かって移動する。バネ部材１９は案内ピン１４が螺旋溝１８ａ内の後端部に達するまで圧縮される。案内ピン１４が螺旋溝１８ａ内を前端部から後端部まで移動することによって軸部材１２が螺旋移動し、保持部１１に保持されたクリップ部材３は所定回転方向に所定角度だけ回転変位させられる。作業者は通常、案内ピン１４が螺旋溝１８ａ内の後端部に達した時点で軸力を付加することを止める。作業者が軸力を付加することを止めた後は、バネ部材１９は軸力を付加する前の当初の状態に向かってすなわち予め予備的に圧縮された状態に戻ることに伴い、軸部材１２は後端側から前端側に軸線方向に移動する。ここで、前述したように、第１ワンウエイクラッチ１５と第２ワンウエイクラッチ１６の作用によって、軸部材１２はケース部２０に対して所定方向と反対方向に回転して元の回転位置に戻ることはない。

なお、バネ部材１９は軸部材１２の後端と螺旋部材１８の内部の後端側の端部との間で予め予備的に圧縮しておくことは必ずしも必要はなく、案内ピン１４が螺旋溝１８ａ内の後端部に達した時点で圧縮されこの後にバネ部材１９が当初の予備圧縮の状態に戻る代わりに自然長に戻ることによって軸部材１２が後端側から前端側に軸線方向に移動することができさえすればよい。

保持部１１は例えばマグネット等によってクリップ部材３を保持できるようになっている。保持部１１は取付取り外し可能に軸部材１２に取り付けられている。これによって、大きさや構造を異にするクリップ部材３に対してもそれに合う保持部１１に交換することが可能になる。保持部１１の中央には、ボルト部材２の軸部２ｂが入る孔が形成されている。

螺旋溝１８ａの形状は軸方向の長さと回転方向の所定角度θで形成されている。所定角度θの大きさは要求される回転変位の大きさで決められる。軸方向の長さについては、クリップ装着装置の長さを短くするためには、軸方向の長さを短くすればよいが、短くしすぎると案内ピン１４が螺旋溝１８ａの壁面から受ける抵抗が大きくなりすぎて円滑な移動の妨げになるので、所定角度θの大きさを考慮しながら適度の長さに設定される。

次に、本実施の形態のクリップ装着装置の作用について説明する。
まず、使用するクリップ部材３及びボルト部材２に応じて軸部材１２が軸変位から回転変位に移るときの軸力の大きさである所定値Ｆを選択する。所定値Ｆの大きさは、クリップ部材３の受圧部８の構成やクリップ部材３の素材的な特性等を考慮して実験的あるいは試行錯誤的に決められる。そして、プランジャピン１７を小バネ材１７ａに抗してねじ孔２０ａ内に進退させることによって、その所定値Ｆを設定する。

次に、図１等に示す保持部１１の先端にクリップ部材３を取り付け、ケース部２０を手の平で把持し、図６等に示すボルト部材２の軸部２ｂにクリップ部材３を嵌め込み、ケース部２０をケース部２０の後端側（第２ワンウエイクラッチ１６がある側）から前端側（第１ワンウエイクラッチ１５がある側）へ向かって押し付ける。

軸力の大きさが所定値Ｆに達したときに受圧部８が被締め付け部材１の裏面１ａに適正に押し付けられ、クリップ部材３の軸方向の押し付けが完了する。これと同時に半球部１７ｂが窪み部１２ｄから抜け出て軸部材１２とケース部２０との係合が解除され、軸部材１２がケース部２０に対して前端側から後端側へ軸方向に移動しようとする。このとき、軸部材１２に取り付けられた案内ピン１８は螺旋溝内１８ａを移動し、軸部材１２は螺旋部材１８に対し所定角度θだけ所定回転方向に回転変位する。ここで、軸部材１２が螺旋部材１８に対し所定回転方向に回転変位することに伴い螺旋部材１８が軸部材１２に対し所定回転方向と反対方に回転変位をしようとするが、第１ワンウエイクラッチ１５と第２ワンウエイクラッチ１６の作用によってそのようなことはなく、軸部材１２は軸変位に伴い螺旋部材１８に対し所定回転方向に回転変位し、軸部材１２及び螺旋部材１８はケース部２０に対して所定回転方向に回転変位する。そして、軸部材１２が螺旋溝１８ａに従って回転変位することに伴いクリップ部材３に所定回転方向（右ねじ方向）の回転変位が付加され、最終的にクリップ部材３はボルト部材２の雄ねじ２ａに適正に装着される。

本実施の形態の構成によれば、変位駆動手段１３は、クリップ部材３を雄ねじ２ａに装着するための軸力を後端側から前端側へ向かって保持部１１に付加し、軸力がクリップ部材３が雄ねじ２ａに装着するのに要する大きさである所定値Ｆに達するまでは軸部材１２を回転変位させることがなく、軸力が所定値Ｆに達すると軸部材１２を所定回転方向に回転変位させるので、クリップ部材３をボルト部材２の雄ねじ２ａに安定して確実に装着することができる。

次に、図４を参照して、本願発明の他の実施の形態について説明する。
本実施の形態においては、変位駆動手段１３は、ケース部２０に収納されるバネ部材１９の後端側の端部に当接する円柱状の当接部材２３を備えている。そして、第２ワンウエイクラッチ１６はケース部２０に対して所定回転方向のみに回転するように当接部材２３に取り付けられている。案内ピン１８は当接部材２３に取り付けられている。また、軸部材１２と螺旋部材１８とは一体的に形成されている。

図１に示した実施の形態では、第２ワンウエイクラッチ１６は螺旋部材１８に取り付けられているのに対し、本実施の形態では当接部材２３に取り付けられている。これに伴い、バネ部材１９はケース部２０の頂部との下端と螺旋部材１８の上端との間に配設されている。

本実施の形態においても図１等に示した実施の形態と同様の効果を奏することができる。

なお、上述の実施の形態においては、螺旋溝１８ａや案内ピン１４等を備える例を示したが、本願発明はこれに限らず、軸力の大きさを測定する力センサとマイコンで制御可能な電気モータ等を備え、力センサで軸力の大きさが所定値Ｆを検出した段階で電気モータで軸部材１２を所定角度θだけ回転するようにすることも可能である。

１被締め付け部材
２ボルト部材２
２ａ雄ねじ
３クリップ部材
１１保持部
１２軸部材
１３変位駆動手段
１４案内ピン
１５第１ワンウエイクラッチ
１６第２ワンウエイクラッチ
１７プランジャピン
１８螺旋部材
１８ａ螺旋溝
１９バネ部材
２０ケース部
２３当接部材

Claims

ボルト部材との間で被締め付け部材を締め付けるためのクリップ部材を前記ボルト部材に装着するクリップ装着装置であって、
前端側に前記クリップ部材を保持する保持部が設けられた軸部材と、
前記クリップ部材を前記ボルト部材に装着するための軸方向力である軸力を後端側から前記前端側へ向かって前記保持部に付加し、前記軸力が前記クリップ部材が前記ボルト部材に装着するのに要する大きさである所定値に達するまでは前記軸部材を回転変位させることがなく、前記軸力が前記所定値に達すると前記軸部材を所定回転方向に所定角度だけ回転変位させる変位駆動手段と
備えることを特徴とするクリップ装着装置。
前記変位駆動手段は、
前記前端側から前記後端側へ向かって前記所定回転方向に螺旋状に形成された螺旋溝を有する螺旋部材と、
前記軸部材と前記螺旋部材とを収容するケース部と、
前記ケース部の周壁を貫通して前記軸部材の周面に形成された窪み部に先端部が到り、前記軸力が前記所定値に達するまでは前記先端部が前記窪み部から抜けないように形成されたプランジャピンと、
前記軸力が前記所定値に達した後に、前記軸部材を前記回転変位させるように前記螺旋溝内を移動可能な案内ピンと
を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のクリップ装着装置。
前記所定角度は、前記螺旋溝の螺旋角度によって設定される
ことを特徴とする請求項２記載のクリップ装着装置。
前記所定値の大きさは、前記プランジャピンを前記ケース部の前記周壁面に対して進退させることにより前記先端部が前記窪み部に係合する度合を調節することにより設定可能である
ことを特徴とする請求項２に記載のクリップ装着装置。
前記変位駆動手段は、
前記軸部材が前記ケース部に対して前記所定回転方向のみに回転するように前記軸部材に取り付けられた第１ワンウエイクラッチと、
前記螺旋部材が前記ケース部に対して前記所定回転方向のみに回転するようにする第２ワンウエイクラッチとを備える
ことを特徴とする請求項２に記載のクリップ装着装置。
前記案内ピンは、前記軸部材に取り付けられている
ことを特徴とする請求項２に記載のクリップ装着装置。
前記変位駆動手段は、前記軸部材の後端と前記螺旋部材との間で伸縮されるバネ部材を備え、
前記バネ部材は、前記軸力が前記所定値に達したのち前記案内ピンが前記螺旋部材の前記螺旋溝の後端部に達するまで圧縮可能である
ことを特徴とする請求項２に記載のクリップ装着装置。
前記バネ部材は、前記軸力が付加される前に予め予備的に圧縮されている
ことを特徴とする請求項７に記載のクリップ装着装置。